欧姆定律讲义(解析版)A4.doc

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1、+知识图谱（一）授课主题：欧姆定律（二）教学目的：探究电流与电压、电阻的关系 欧姆定律的概念辨析欧姆定律的简单计算（三）教学难点：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。用公式表示为。对于一个导体，只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个，就可以利用欧姆定律求出第三个量。但是注意，电阻是导体的一种特性，与电流、电压无关。欧姆定律知识在电学内容中起到承上启下的作用，是中考中的重点和难点部分，需要熟练掌握公式及其变形。欧姆定律的计算中往往会用到串并联电路电流和电压的特点。电流与电压和电阻的关系一、电流电压与电阻的关系知识精讲一实验原理在研究三者关系的时候用到了科学探究中广泛使用

2、的方法控制变量法。所谓控制变量法就是在控制其他变量不变的情况下，改变其中一个变量分别探究其中部分变量的关系的方法。二电流与电压的关系通过实验我们发现：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。可以用数学形式表达为：I=kU（其中k是定值）。正确理解电流跟电压的关系：1这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的，我们用电压表和电流表测量的是同一导体中的电压和电流，不能说一个导体中的电流和另一个导体上的电压成正比。2不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。电压是产生电流的原因，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才加了电压，因果关系不能颠倒。三电流

3、与电阻的关系通过实验我们发现：电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。可以用数学形式表达为：（其中k是定值）。正确理解电流跟电阻的关系：1不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种特性，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。2电流与电压、电阻的关系一定要标明是哪一段电路或哪一个导体。题模精选题模一：探究电流与电压的关系例1.1.1某同学在研究“通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”时，记录的一组实验数据如下表所示请你对表格中的数据进行分析，归纳出通过导体的电流与导体两端电压的关系：_.电压1.

4、534.567.59电阻101010101010电流0.150.30.450.60.750.9题模二：探究电流与电阻的关系例1.2.1小丽和小亮在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图16所示。（1）在图16所示的实物电路中，_连接有错误。（2）小亮将电路连接的错误改正后开始实验，在闭合开关S前，应使滑动变阻器的滑片P置于_端。（选填“A”或“B”） （3）在此实验中，为达到实验目的，每次应更换_，并移动滑动变阻器的滑片P，改变其连入电路的阻值，目的是使_表的示数保持不变。（4）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片P移到某点时，发现两电表

5、的示数如图17甲、乙所示，则此时小亮所使用的电阻为_。R/0.70.60.50.40.30.20.1010203040506070I/A图18（5）小丽重新设置了小亮实验中不变量的数值，又进行了多组实验，并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像，如图18所示。请你根据图像判断，当导体电阻为5时，通过该导体的电流为_A。【配套练习】随堂练习随练1.1小新想利用实验探究电流跟电压的关系，于是他选取了电流表、电压表、小灯泡、开关、滑动变阻器、导线等实验器材进行实验。小新的主要实验过程如下：图26PVAS按照图26所示连接电路，断开开关，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；试触后闭

6、合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，用电压表测出小灯泡两端的电压U，用电流表测出通过小灯泡的电流I，将电压U和电流I分别记录在表格中；改变滑动变阻器滑片的位置，依照步骤再做5次实验，将各次的实验数据记录在下面的表格中； U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.060.110.150.180.200.21请根据以上叙述回答下列问题：（1）小新实验过程中存在的问题： 。（2）请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施： 。随练1.2图18是小乔和小丽在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验电路图。（1）在探究“电流与电压的关系”时，选择的研究对象是定值电阻R，而不是小灯泡，理由

7、是：_；（2）在探究“电流与电阻的关系”时，所选定值电阻R的阻值分别为5、10、和20，并按下列步骤进行实验：将5的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数I，断开开关S；用10的电阻替换5的电阻接入电路，闭合闭合开关S，_，记下电流表的示数I，断开开关S；用20的电阻替换10的电阻接入电路，闭合闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数大于3V，实验无法进行下去。请写出一种解决问题的方法：_。欧姆定律二、欧姆定律知识精讲一欧姆定律的内容通过一系列的实验得出导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。二欧姆定律的表达式表示一段导体两端的电

8、压，单位为伏特V；表示这段导体的电阻，单位为欧姆；表示通过这段导体中的电流，单位为安培A。三欧姆定律的理解1欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。2欧姆定律中“通过”的电流，“两端”的电压及“导体”的电阻都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。不同导体的电流、电压、电阻之间不存在上述关系。因此在运用公式时，必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算，三者对应。3由欧姆定律的公式可推出：；。这两个公式并非欧姆定律的内容，切勿混淆。4导体的电阻是导体本身的一种特性，与电压的大小和电流的大小无关，因此对于某一电路或某一导体来说，与的比值不变，

9、即使导体未连入电路，两端未加电压，其电阻还是客观存在的，如果题目中没有特别的说明，每个导体的电阻可认为是不变的。5公式中的三个物理量，必须使用国际单位制中的单位。三点剖析题模一：欧姆定律的概念辨析例2.1.1下列说法中正确的是（ ）A公式表示：在导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比B公式表示：导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过它的电流成反比C一个用电器工作时有电流通过，则该用电器两端电压一定不为零D绝缘体一定有电阻，导体一定没有电阻题模二：欧姆定律的简单计算-串联例2.2.1小英按下图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R的阻值闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电

10、压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为_A，电阻R的阻值为_例2.2.2如图20所示，电源电压为6V。闭合开关S，电压表V1示数为4V，电流表A的示数为0.4A求：（1）电压表V2的示数；（2）R1、R2的阻值。题模三：欧姆定律的简单计算-并联例2.3.1在图25所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R2为15。闭合开关S，电流表A1的示数为1.5A。求：（1）电流表A2的示数I2（2）R1的阻值【配套练习】随堂练习随练2.1以下是对欧姆定律表达式的几种理解，其中正确的是（ ）A由I=U/R可得R=U/I，表示在导体两端电压一定时，R跟通过导体的电流成反比BI=U/R表

11、示在导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端电压成正比CI=U/R表示在导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体电阻成反比随练2.2如图20所示电路，电源电压为6V且保持不变，R1的阻值为10。开关S闭合时，电压表示数为2V。求：（1）通过R1的电流；（2）电阻R2的阻值。随练2.3半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大，如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象根据这种半导体材料电阻的特性，某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路，用来测量某一环境的温度，已知定值电阻R0=10，电源电压保持不变（1）当环境温度为20时，电流表的示数为0.2A，电源电压是多少？

12、（2）电流表的示数为0.4A时，当时的环境温度是多少？随练2.4在图如所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧先闭合电键S1，电流表的示数为0.3安，再闭合电键S2，电流表的示数变化了0.2安求：电源电压U电阻R2的阻值自我总结课后作业作业1某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h1、h2断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置闭合开关，移动滑动变

13、阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为h3、h4，实验数据如表（1）步骤中的电流表示数如图乙所示，此时电流为安（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？（3）小明认为：只要选择“h1、h2、h3、h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：电流大小烧瓶玻璃管内液面的变化高度A烧瓶（RA=10欧）B烧瓶（RB=20欧）Ih1h22Ih3h4作业2育才中学初3.1班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后，某兴趣小组欲进一步探

14、究学习，现将其改变为“探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验，实验中提供了以下实验器材：A待测小灯泡L（额定电压3.0V，额定功率1.8W） D滑动变阻器R（010）B电压表V（量程03V，量程015V） E定值电阻R01=5，R02=10，R03=15C电流表A（量程00.6A，03A） F蓄电池，电压U=12VG开关一个S，导线若干（1）为了比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选_（2）为了保证电路安全，实验中定值电阻R0应选_（选填“R01”或“R02”或“R03”）（3）请用铅笔画线代替导线，将实验器材连接起来，使之成为准备使用的实物电路（4）测量结束后，应先断开开关，拆

15、除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材（5）该小组同学在处理实验数据时，将电功率P作为纵坐标，U2作为横坐标，采用描点法，在坐标纸上作出了PU2图象，并画出该图象是一条直线（如图所示）根据图象，请你指出：所作图象的错误之处是_；作图时，坐标取值不恰当之处是_（6）假设实验中所给的实验器材电流表已损坏，老师又给了一只电压表，该组同学仍完成了实验请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图作业3小聪同学利用如图19所示的电路，探究“在电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流I 跟电阻R的阻值关系”时，得到如下表所示的实验数据：（1）请根据表中数据归纳出I与R的关系：I =_；（2）滑动变阻器R0在

16、此实验中的主要作用是_。作业4在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻四只（5、10、20、25各一只），滑动变阻器M（10 1A），滑动变阻器N（20 1A），开关、导线若干（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻R两端电压保持不变，这种方法是_（填字母编号）；A转换法 B控制变量法 C等效替代法（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数月3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示

17、数均无明显变化，电路故障原因可能是_；（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：实验次数1234电阻/5102025电流/A0.400.200.100.08分析表中数据可得到的结论是：_；（5）实验中选择的滑动变阻器应是_（选填“M”或“N”）作业5下列说法正确的是（ ）A由可得，当电阻R一定时，它两端的电压U与通过它的电流I成正比B由可得，导体的电阻R与它两端的电压U成正比、与通过它的电流I成反比C一段导体的电阻R等于加在它两端的电压U与通过它的电流I的比值D欧姆定律表示了通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系作业6如图所示，电源电压恒定不变，R1=20，闭合开关

18、S，断开开关S1，电流表示数为0.3A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为_V，电流通过电阻R2消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比P2：P总=_作业7在如图所示电路中，R1=10，R2=20，闭合开关后，电流表的示数为0.3A（1）电阻R1两端的电压是多少？（2）通过R2的电流是多少？作业8如图所示，电路中R1的阻值为6，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，电流表A2的示数为0.3A则R2的阻值是_A18B24C6D3作业9所示的电路中，R1的阻值为10，只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A，再闭合开关S2后，电流表的示数为0.45A，则R2的阻值为_答案

19、解析电流与电压和电阻的关系题模精选题模一：探究电流与电压的关系例1.1.1【答案】电阻不变的条件下，通过导体的电流与电压成正比：【解析】在表中，导体的电阻一定，导体两端的电压从到再到、，相对应的，导体中的电流从到再到、，电压增加几倍，电流也增加几倍。故得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，且。题模二：探究电流与电阻的关系例1.2.1【答案】（1）电流表正负接线柱；（2）见上图；（3）B；（4）不同的电阻；电压；（5）10.8；（6）1.2【解析】（1）由图1知，电流表的正负接线柱接法错误，电流从负接线柱流入，正接线柱流出了；（2）根据电流法画电路图：即从电源正极开始，按电流方

20、向，依次连接开关、滑动变阻器、电阻和电流表，到电源负极，最后将电压表并联在电阻两端如图：（3）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，为了保护电路，在闭合开关S前，应使滑动变阻器的滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；（4）本实验目的是探究导体的电流跟电阻的关系，根据控制变量法，应只改变导体的电阻，控制电阻两端的电压不变，所以为达到实验目的（5）图甲电压表的路程为03V，分度值为0.1V，示数为2.8V；图乙，电流表的路程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；则 （6）由图象知，当电阻为20时，对应的电流为0.3A，所以电阻两端的电压 ；当电阻为5时，电流 故答案为：（1）电流表

21、正负接线柱；（2）见上图；（3）B；（4）不同的电阻；电压；（5）10.8；（6）1.2随堂练习随练1.1【答案】（1）小灯泡的电阻值随温度发生变化，没有控制电阻不变；（2）改用定值电阻进行实验【解析】由表中数据可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯泡的电阻与温度有关，可以把灯泡换用定值电阻进行实验；故答案为：（1）小灯泡的电阻值随温度发生变化，没有控制电阻不变；（2）改用定值电阻进行实验随练1.2【答案】（1）定值电阻的阻值不变（2）调节滑动变阻器，使电压表示数仍为3V；换用最大阻值更大的滑动变阻器【解析】（1）小灯泡的电阻可能会随着灯泡发光过程中温度的升高，使阻值发生改变；而定

22、值电阻的阻值是不会变化的，因此选定值电阻；（2）因为要观察电流与电压的关系，在5欧时，电阻上的电压为3V，因此要使定值上的电压一直为3V，观察电流的变化；故为调节变阻器使定值电阻上的电压依然为3V；（3）定值电阻上的电压一直大于3V，说明滑动变阻器的阻值太小了，即使为最大的阻值时，依然不能分得足够的电压，因此要更换阻值更大的滑动变阻器；欧姆定律题模精选题模一：欧姆定律的概念辨析例2.1.1【答案】A C【解析】电阻一定时，电流与电压成正比，A对；电阻是导体自身的一种性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与电压、电流无关，B错；电压使电路中形成电流，C对；绝缘体的电阻大于导体的电阻

23、，二者没有绝对的界限，D错。题模二：欧姆定律的简单计算-串联例2.2.1【答案】（1）0.4 （2）5【解析】（1）电压表使用的单位是V，使用0-3V的量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，示数是2V（2）电流表使用的单位是A，使用的0-0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.4A（3）电压表测量R两端的电压，电流表测量R的电流，电阻值是：R=5故答案为：0.4；5例2.2.2【答案】5【解析】（1）由串联电路的规律可知：1分（2）由得 .1分1分题模三：欧姆定律的简单计算-并联例2.3.1【答案】（1）1.2A （2）60【解析】电路中R1和R

24、2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2电流。（1）；（2）I1=I- I2=1.5A-1.2A=0.3A，。随堂练习随练2.1【答案】C D【解析】A选项中，导体的电阻与电压无关； B选项中，导体的电阻与电流无关； C选项中，表示在导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端电压成正比；D选项中，表示在导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体电阻成反比；所以本题选C、D随练2.2【答案】（1）0.4A （2）5【解析】电路中R1和R2串联，电压表测R2电压。（1）R1两端电压：U1=U-U2=6V-2V=4V，通过R1的电流：； （2）。随练2.3【答案】（1）12V （2）40【解析】本

25、题考查了学生的识图能力与欧姆定律的应用；根据图象获取某温度下的电阻值是解题的前提与关键（1）当t=20时，由图象知半导体的电阻R=50，电路电流I=0.2A，U1=IR=0.2A50=10V，U2=IR0=0.2A10=2V，电源电压U=U1+U2=10V+2V=12V（2）当I=0.4A时，定值电阻电压U1=IR0=0.4A10=4V，此时半导体电压U1=U-U2=12V-4V=8V，此时半导体电阻R=20，当半导体电阻阻值是20时，由图象知环境温度是40答：（1）电源电压是12V（2）电流表的示数为0.4A时，当时的环境温度是40随练2.4【答案】（1）电源电压是6V；（2）电阻R2的阻值

26、是30【解析】（1）当闭合电键S1时，电路中只有R1，此时电流表的示数即为通过R1的电流，所以I1=0.3A，则电源电压：U=U1=I1R1=0.3A20=6V；（2）当闭合电键S2时，R2连入电路中，电流表示数变化的0.2A即为通过R2的电流，所以I2=0.2A，则R2的阻值：R2=30；课后作业作业1【答案】（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）h3h2【解析】（1）由图可知，电流表选用的是00.6A量程，分度值为0.02A，根据指针位置可得电流I=0.24A；（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同；（3）由第一行数据可知，通过的电流相

27、同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化h2可得吸收热量的变化；由第二列数据可知，电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化h3可得吸收热量的变化；电流和电阻都是变为原来的二倍，通过比较得出h2h3，可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大作业2【答案】（1）00.6A（2）R03（3）（4）电源（5）图线不应画成直线；横坐标的标度取值不恰当（6）【解析】（1）由P=UI，灯泡正常发光电流：I=0.6A，探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系时，要改变灯泡两端电压，但不应超过其额定电压，所以电流不会超过0.6A，比较精确的测量小灯泡的功率，电流表的量程应选00

28、.6A量程；（2）由图灯与滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时滑动变阻器和R0的总电压：U=UUL=12V3V=9V，此时滑动变阻器和R0连入阻值为R=15，所以为了保证电路安全，实验中定值电阻R0=15，这样滑动变阻器可以任意滑动，故应选R03；（3）探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系实验，要将电路连成一个串联电路，电流表测灯泡电流使用00.6A量程，所以串联在电路中，滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：（4）测量结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材；（5）作图时，描点后应将这些点连成一条光滑曲线，不应画成直线；由此图象的横坐标标度取值过大，描出点过于密

29、集，图象不能更好的反应P与U2的关系；（6）没有了电流表，可以借助又给的一块电压表测已知阻值的定值电阻R0两端电压，由欧姆定律计算其电流得到灯泡电流，故电路如图所示：作业3【答案】（1） （2分）（2）控制定值电阻两端的电压保持不变（1分）【解析】根据欧姆定律，由表格数据计算得出I =；滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。作业4【答案】（1）见解析；（2）B；（3）R断路；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）N【解析】（1）将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：（2）导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关，所以实验中要使用控制变量法，

30、故B正确，AC错误；（3）闭合开关，无论怎样移动滑片，且电压表始终为3V，电流表示数为零，说明电压表串联在了电路中，电流太小电流表显示不出来，则故障的原因可能是R断路；（4）研究电流跟电阻之间的关系，电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比（5）电压表的示数保持不变，由表格中数据知，UR=I1R1=50.4A=2V；根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大为25时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流为0.08A，所以R滑=12.5，因此选择滑动变阻器N作业5【答案】A C D【解析】欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两

31、端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；根据欧姆定律公式变行可得，故AD正确；电阻是导体本身阻碍电流的性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与通过它的电流、它两端的电压无关，但在计算中，一段导体的电阻等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值，故B错、C正确。所以，本题选A，C，D。作业6【答案】6；2：5【解析】（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路，由I=可知，电源的电压：U=U1=I1R1=0.3A20=6V；（2）若再闭合S1时，两电阻并联，则U2=U=6V，电流表示数的变化量即为R2支路的电流，则I2=0.2A；电流通过电阻R2消耗的电

32、功率P2=UI2=6V0.2A=1.2W；电路消耗的总功率P总=UI=6V（0.3A+0.2A）=3W；则P2：P总=1.2W：3W=2：5作业7【答案】（1）电阻R1两端的电压是3V；（2）通过R2的电流是0.15A【解析】（1）已知定值电阻R1=10，通过它的电流I1=0.3A由I=得U1=I1R1=0.3A10=3V（2）R1、R2并联U2=U1=3V，由题意知R2=20I2=0.15A答：（1）电阻R1两端的电压是3V；（2）通过R2的电流是0.15A作业8【答案】A【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测通过R2的电流，通过R1的电流I1=I-I2=1.2A-0.3A=0.9A，电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.9A6=5.4V，所以R2=18故选A作业9【答案】20 【解析】只闭合开关S1时：U=I1R1=0.3A10=3V再闭合开关S2时：I2=I-I1=0.45A-0.3A=0.15AR2=